DE2128763A1

DE2128763A1 - Röntgendiagnostikapparat

Info

Publication number: DE2128763A1
Application number: DE19712128763
Authority: DE
Inventors: Heinz Erik Dipl.-Ing. 8521 Eitersdorf: Seißl Johann; Noske Erich; 8520 Erlangen Kranberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1972-12-28
Also published as: FR2141180A5; DE2128763B2

Description

Siemens Aktiengesellschaft Erlangen, 7. Juni 1971

Henkestraße 127

VPA 71/5066 Tp/Kli

Röntgendiagnostikapparat

Die Erfindung bezieht sich auf einen Röntgendiagnostikapparat mit einem Rechner zur Bildung eines Signals für die Einstellung des RöntgenröhrenStroms aus den eingestellten Aufnahmedaten und den Röntgenröhrendaten, und einem vom Rechner gesteuerten Stellglied, das die Leerlaufhochspannung entsprechend dem zu Beginn der Aufnahme auftretenden Hochspannungsabfall durch eine Steuerspannung bestimmt.

Im oberen Hochspannungsbereich, d.h. im Bereich von Röntgenröhrenspannungen über etwa 50 kV, kann jeder gewünschte Röntgenröhrenstrom bis zur maximal zulässigen Leistung durch den Heizstrom der Röntgenröhre eingestellt werden, ohne daß der maximal zulässige Heizstrom der Röntgenröhre überschritten werden muß. Dies geschieht durch im Heizkreis der Röntgenröhre angeordnete Stellmittel. Diese Stellmittel werden., bei einem Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art durch das Rechnersignal gesteuert. Im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen etwa 25 und 46 kV, in dem z.B. bei der Anfertigung von Mammo-

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grafieauf nahmen gearbeitet wird, ist bei einem solchen Röntgendiagnostikapparat der sich tatsächlich ergebende Röntgenröhrenstrom infolge des Durchgriffs der Röntgenröhre trotz des auf maximal zulässigen Wert eingestellten Heizstromes kleiner als der durch das Rechnersignal verkörperte Röntgenröhrenstrom. Der Röntgenröhrenstrom verläuft also bei konstantem Heizstrom in Abhängigkeit von der Röntgenröhrenspannung nicht konstant, sondern fällt bei niedrigen Röntgenröhrenspannungen ab.

Die Einstellung der leerlaufhochspannung soll durch das Stellglied in der Weise erfolgen, daß beim Einschalten der Röntgenröhre, d.h. bei der Belastung des Röntgendiagnostikapparats, der innere Spannungsabfall am Röntgendiagnostikapparat gerade so groß ist, daß die gewünschte Röntgenröhrenspannung an der Röntgenröhre liegt. Das Stellglied wird hierzu vqrn Rechnersignal gesteuert, weil der innere Spannungsabfall vom Röntgenröhrenstrom abhängt.

Da nun aber im unteren Hochspannungsbereich der durch das Rechnersignal verkörperte Röntgenröhrenstrom größer als der tatsächliche Röntgenröhren strom ist, ist- auch der durch das Stellglied bestimmte Hochspannungsabfall größer als der tatsächliche Hochspannungsabfall, d.h. die eingestellte Leerlaufspannung ist im unteren Hochspannungsbereich zu hoch. Dies führt dann, wenn der Röntgendiagnostikapparat mit einer Hochspannungsregeleinrichtung ausgerüstet ist, zu einer Spannungsüberhöhung an der Röntgenröhre im Moment des Einschaltens, die dann durch die Hochspannungsregeleinrichtung -ausgeglichen wird. Diese Überhöhung der Röntgenröhren spannung ist-sehr unerwünscht, da sie eine Abweichung der Röntgenröhr en spannung'.von dem eingestellten Sollwert darstellt und den Bildcharakter in unerwünschter Weise beeinflußt.

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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Röntgendiagnostikapparat der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auch im unteren RöntgenröhrenSpannungsbereich eine Überhöhung der Röntgenröhrenspannung gegenüber dem eingestellten Sollwert aufgrund der geschilderten Verhältnisse vermieden ist.

Zur lösung dieser Aufgab.e ist es denkbar, die Stellmittel für den. Röntgenröhrenstrom so auszubilden, daß sich auch im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich ein Röntgenröhren strom ergibt, der gleich dem durch das Rechnersignal verkörperten Röntgenröhrenstrom ist. Dies kann jedoch zu einer Überheizung und damit zu einer Beschädigung bzw. Zerstörung der Röntgenröhre führen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist unter Vermeidung dieses Mangels dadurch gelöst, daß dem Stellglied eine Vorrichtung zugeordnet ist, die die Steuerspannung im unteren.Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen etwa 25 und 46 kV der Differenz zwischen dem durch das Rechnersignal verkörperten und dem sich tatsächlich ergebenden Röntgenröhrenstrom entsprechend so verändert, daß sich beim Einschalten der Röntgenröhre etwa die gewünschte Röntgenröhrenspannung ergibt. Beim Erfindungsgegenstand wird somit die Leerlaufhochspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich nicht proportional dem Rechnersignal eingestellt, sondern gegenüber dem sich aus dem Rechnersignal ergebenden Wert so weit abgesenkt, daß eine Spannungsüberhöhung beim Einschalten der Röntgenröhre vermieden ist.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

In der Zeichnung sind schemati sch die für die Erfindung wesentlichen Teile eines Röntgendiagnostikapparates dargestellt. Der

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Röntgendiagnostikapparat, von dem eine Röntgenröhre 1 gespeist ' wird, enthält einen Hochspannungserzeuger 2, eine Hochspannungsregel einrichtung 3, einen Wähler 4 für die Hochspannung an der Röntgenröhre 1 und einen Rechner 5. Dem Rechner 5 wird an seinem Eingang 6 ein der gewählten Hochspannung entsprechendes Signal zugeführt.

Der dargestellte Röntgendiagnostikapparat ist zum Betrieb der Röntgenröhre 1 mit fallender Last bestimmt, bei dem der Röntgenröhrenstrom dem Verlauf der höchstzulässigen Röntgenröhrent leistung entsprechend von einem höchstzulässigen Anfangswert exponentiell abgesenkt wird. Der dargestellte Röntgendiagnostikapparat ist ferner zum Betrieb in Verbindung mit einem Belichtungsautomaten vorgesehen.

Demgemäß wird dem Rechner 5 an seinem Eingang 7 ein Signal zugeführt, das. der hochstzulässigen Anfangsleistung der verwendeten Röntgenröhre entspricht. Aus den an seinen Eingängen 6 und liegenden Signalen bildet der Rechner 5 an seinem Ausgang 8 ein Signal, das den Anfangsstrom der Röntgenröhre 1 verkörpert. Dieses Signal ist zur Einstellung des Röntgenröhrenstroms Stellmitteln 9 zugeführt. Die Stellmittel 9 enthalten in bekannter Weise einen im Heizkreis der Röntgenröhre 1 liegenden, verstellbaren Vorwiderstand 10 und einen den Abgriff 11 des Vorwiderstandes 10 verstellenden Motor 12. Der Vorwiderstand.10 ist so ausgebildet, daß sich im oberen Röntgenröhrenspannungsbereich . in einer bestimmten Stellung des Abgriffs 11 unabhängig von der Röntgenröhrenspannung ein und derselbe Röntgenröhrenstrom einstellt. Im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich, etwa ab 50 kV, sinkt dieser Röntgenröhrenstrom jedoch wegen des Durchgriffs der Röntgenröhre trotz maximaler Heizung mit fallender Röntgenröhrenspannung ab.'

Zur Einstellung der Leerlaufhochspannung dient ein Stellglied 13, das aus einem Potentiometer 14, einer Gleichspannungsquelle 15

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und einem verstellbaren Vorwiderstand 16 besteht. Der Abgriff 17 des Potentiometers 14 wird gleichzeitig mit dem Abgriff 11 durch den Motor 12 verstellt, so daß am Ausgang 18 des Stellglieds 13 eine Spannung liegt, die dem Rechnersignal, d.h. dem Anfangsstrom der Röntgenröhre 1 entspricht. Das Ausgangssignal des Stellglieds 13 beeinflußt die Hochspannungsregeleinrichtung 3 in der Weise, daß die Leerlaufhochspannung dem Anfangsstrom der Röntgenröhre 1 entsprechend so eingestellt wird, daß beim Einschalten der Röntgenröhre 1 der Spannungsabfall am Innenwiderstand des Röntgendiagnostikapparates so groß ist, daß sich die gewünschte Röntgenröhrenspannung einstellt.

Der Vorwiderstand 16 ist im Hochspannungsbereich über 46 kV unwirksam, d.h. durch seinen Abgriff 19 ausgeschaltet. Im Hochspannungsbereich zwischen 25 kV und 46 kV wird ein Teil des· Vorwiderstandes 16 in Reihe zum Potentiometer 14 geschaltet. Hierzu ist der Abgriff 19 durch den Wähler 4 für die Röntgenröhrenspannung im Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen 25 kV und 46 kV verstellbar. Die Verstellung erfolgt dabei in der Weise, daß die am Abgriff 17 des Potentiometers 14 liegende Spannung im unteren RöntgenröhrenSpannungsbereich bo verändert wird, daß die Leerlaufhochspannung nicht dem durch das Signal am Ausgang 8 des Rechners 5 verkörperten Röntgenröhrenstrom» sondern dem sich tatsächlich einstellenden Röntgenröhrenstrom entsprechend eingestellt wird. Die Ausbildung des Vorwiderstandes 16, d.h. der Verlauf des in Reihe zum Potentiometer geschalteten Widerstands in Abhängigkeit von der gewählten Röntgenröhrenspannung, wird einmal für eine bestimmte Röntgenröhre festgelegt.

Bei dem beschriebenen Röntgendiagnostikapparat verläuft die am Auagang 18 des Stellglieds 13 liegende Steuerspannung für die Hoohopannungsre gel einrichtung 3, durch die die Leerlaufbestimmt ist, nicht proportional zum Rechner-

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signal, d.h. zu dem am Ausgang 8 liegenden Signal, das den Anfangswert desjenigen RöntgenrÖhrenstroms, der sich aus der gewählten Röntgenröhrenspannung und der vorgegebenen hochstzulässigen Röntgenröhrenleistung ergibt, verkörpert. Das Signal am Ausgang 18 des Stellglieds 13 fällt vielmehr im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen 25 und 46 kV beim Abnehmen der Röntgenröhrenspannung ab. Dadurch ist der Abfall des. RöntgenrÖhrenstroms mit abnehmender Röntgenröhrenspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich berücksichtigt. Eine Überhöhung der Röntgenröhren spannung im Moment des Einschaltens ist daher vermieden.

Im Rahmen der Erfindung kann anstelle eines Belichtungsautomaten,-der in Verbindung mit fallender last betrieben wird, auch ein mAs-Relais vorgesehen sein. In diesem Fall muß dem Rechner 5 ein dem gewählten mAs-Produkt und der Aufnahmezeit entsprechendes Signal zugeführt werden. Der erfindungsgemäße Röntgendiagnostikapparat kann ferner auch ohne eine Hochspannungsregeleinrichtung betrieben werden. In diesem Fall ist eine dauernde Überhöhung der Röntgenröhren spannung wegen einer zu hohen leerlaufhochspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich vermieden.

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Claims

- 7 Patentansprüche

(1y Rontgendiagnostikapparat mit einem Rechner zur Bildung eines Signals für die Einstellung des Röntgenröhren Stroms aus den eingestellten Aufnähmedaten und den Röntgenröhrendaten, und einem vom Rechner gesteuerten Stellglied, das die Leerlaufhochspannung entsprechend dem zu Beginn der Aufnahme auftretenden Hochspannungsabfall durch eine Steuerspannung bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellglied (13) eine Vorrichtung (16) zugeordnet 1st, die die SteuerSpannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich zwischen etwa 25 und 46 kV der Differenz zwischen dem durch das Rechnersignal verkörperten und dem sich tatsächlich ergebenden Röntgenröhrenstrom entsprechend so verändert, daß sich auch im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich beim Einschalten der Röntgenröhre (1) etwa die gewünschte Röntgenröhrenspannung ergibt.
2. Röntgendiagnostikapparat nach Anspruch 1, bei dem das Stellglied aus einem an einer Gleichspannungsquelle (15) liegenden Potentiometer (H) besteht, dessen Abgriff (17) dem Rechnersignal entsprechend verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung aus einem in Reihe mit dem Potentiometer (14) liegenden, verstellbaren Widerstand (16) besteht, dessen Abgriff (19) durch den Wähler (4) für die Röntgenröhrenspannung im unteren Röntgenröhrenspannungsbereich der Differenz zwischen dem durch das Rechnersignal verkörperten und dem sich tatsächlich ergebenden Röntgenröhrenstrom entsprechend verstellbar ist.

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